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LNG储罐国产化的可行性

201907-0313:35:08

在LNG产业中,LNG储罐的设计和建造十分关键,其技术要求高,投资大、建设时间长,目前我国LNG储罐都是由国外承包商承建,材料和设备也基本依赖国外进口,导致整个LNG项目建设成本居高不下。

我国LNG产业已经从起步到了高速发展的阶段,取得了可喜的成绩,积累了相当的实践经验,LNG储罐的设计和建造完全依赖国外承包商的局面应该可以得到逐步改变,实现LNG接收终端储罐的国产化不仅是必要的也是可能的,这将有助于我国LNG产业的健康快速发展。

1储罐是LNG接收终端建设的关键点

LNG储罐的设计建造是整个LNG接收终端工程建设的关键环节,费用高、周期长、涉及技术要求高。对于LNG接收站或调峰型天然气液化工厂,LNG储罐除了LNG储存功能以外,还为稳定供气起到一个缓冲作用。

以钢筋混凝土全容罐为例,LNG储罐虽然是LNG储存系统的1台单元设备,建造费用却是LNG接收站工程费用的40%,建造时间约30个月,属于建设时间较长的重要设施,也是LNG接收站工程建设的主要内容。LNG储罐的设计和建造集合了土建、钢结构、低温金属材料、绝热材料和低温焊接等高新技术,也因此说LNG储罐的设计和建造技术水平是制约LNG产业发展的关键点。

LNG储罐作为大型LNG项目的重要设施,目前国内还主要依靠国外承包商设计和承建。全容罐,且储罐材料与相关设备90%是由国外供货商提供,导致整个项目建设成本居高不下。随着我国对清洁能源需求量的不断增加,大量进口LNG已成为必然的趋势。因此,随着我国LNG产业的发展,能否尽快实现LNG项目中关键设施的国产化,已经成为制约LNG产业发展的关键点。

2储罐及其关键设备国产化的可行性

1)从已完成的LNG储罐建设和运作取得了经验。根据气、液包容性的不同,LNG储罐分为4种类型:单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐;根据LNG储罐放置方式的不同,又可分成地上罐和地下罐。目前我国主要使用的是混凝土全容式LNG储罐。

2)国内用于LNG储罐的材料9%Ni钢已研制成功。用于LNG储罐的材料通常有9%Ni钢、铝合金、奥氏体不锈钢。但LNG储罐大型化的发展趋势对制造材料提出了强度高、加工性好、焊接优良等要求,9%Ni钢成为性价比较好的LNG储罐建造材料。9%Ni钢主要用在LNG全容罐内罐、外罐的TCP处。

3)已经能够单独完成对LNG项目的安全评估工作。安全是发展LNG项目的关键,每个项目都要进行严格的安全评估,不能有一丝马虎。目前已经完成安全评估工作的几个LNG项目,都经历了由外商评估、国内参与平行评估,到由国内的相关机构单独进行评估的过程,国内相关机构已经完全掌握了LNG项目建设中的安全关键点和先进的评估方法。

4)国内相关研究机构和设计公司已经具备一定的实践经验。目前国内几家单位在大型低温液体贮罐领域(液氧、液氮贮罐)已经参与了LNG储罐的设计、建造和安装工作,取得了丰富的工程实践经验。

5)已经基本掌握了相应的技术和安全标准。经过几年的努力,对相应的国际标准和国外先进标准进行了采标,建立了相关的LNG标准体系,制定了相关的国家标准和行业标准。

首先应该对大型LNG储罐的国产化工作进行认真的分析研究,了解清楚我国在大型LNG储罐设计、建造和安装的技术要求、工艺过程和标准规范方面,已经掌握了哪些技术,还有哪些我们还没有掌握或没有完全掌握,以便于在今后工作中逐步加以解决。

LNG全容储罐的设计主要包括内罐设计和外罐设计2部分,其中内罐设计内容包括强度计算、内罐钢吊顶计算、热工计算、管道阀门的工艺设计、内罐的制造安装图纸设计等;外罐设计内容包括预应力混凝土外罐(罐顶、罐壁、承台)以及储罐基础的设计。目前,LNG储罐本体的基础设计均由国外公司完成,国内公司一般只进行符合我国规范的验证性设计、LNG储罐外部管道、仪表、电气、钢结构及消防设施的详细设计。

LNG储罐的设计关键点如下:

1)内罐的设计及计算。

2)罐顶的设计计算。

3)内部吊顶的设计计算。

4)外罐衬里的设计计算。

5)罐底及热底角保护的设计。

6)外罐设计计算。

7)LNG入口管。

8)蒸发气出口管。

9)吹扫系统。

10)防止翻滚。

11)泄漏探测。

12)其他部件的设计,如气体探测器、热探测器、沉降测量系统、冷却传感器、接地和屏蔽、雷电保护等。目前,国内相关设计单位已经有能力完成LNG储罐的强度计算、LNG储罐详细机械数据表、LNG储罐结构、安装、焊接、检验、试验的工程规定以及LNG储罐的制造及安装图、预应力混凝土外罐基础设计、LNG储罐详细工程图纸设计、工程量材料表、施工检验、试验、混凝土配合比等工程规定。

LNG全容储罐的建造大体分为内罐安装、外罐施工和基础施工3部分。内罐安装包括钢结构的焊接、罐上各种附属设施的安装和夹层的保温处理等;外罐施工包括预应力混凝土罐壁、混凝土罐顶等;基础则一般为桩基础,或者在地质条件允许的情况下,由承台板直接作用在基岩上。


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